dlaczego w kriokonserwacji stosuje się ciekły azot?
1. Dlaczego warto stosować ciekły azot jako czynnik chłodniczy?
1. Ponieważ temperaturaciekły azotsam w sobie jest bardzo niski, ale jego charakter jest bardzo łagodny i ciekły azot trudno ulega reakcjom chemicznym, dlatego często stosuje się go jako czynnik chłodniczy.
2.Ciekły azotodparowuje, pochłaniając ciepło, obniżając temperaturę i może być stosowany jako czynnik chłodniczy.
3. Ogólnie rzecz biorąc, amoniak jest stosowany jako czynnik chłodniczy, a woda jako absorbent.
4. Gazowy amoniak jest schładzany w skraplaczu do postaci ciekłego amoniaku, a następnie ciekły amoniak wchodzi do parownika, aby odparować, a jednocześnie pochłania ciepło z zewnątrz, aby osiągnąć cel chłodzenia, tworząc w ten sposób ciągłe chłodzenie absorpcyjne dyfuzyjne cykl.
5. Azot może być stosowany jako czynnik chłodniczy w warunkach „kriogenicznych”, to znaczy w temperaturze bliskiej absolutnego 0 stopni (-273,15 stopnia Celsjusza), i jest powszechnie stosowany w laboratoriach do badania nadprzewodnictwa.
6. W medycynie ciekły azot jest powszechnie stosowany jako czynnik chłodniczy podczas wykonywania operacji w krioanestezji.
7. W dziedzinie zaawansowanych technologii często stosuje się ciekły azot w celu stworzenia środowiska o niskiej temperaturze. Na przykład niektóre materiały nadprzewodzące uzyskują właściwości nadprzewodzące dopiero w niskich temperaturach po obróbce ciekłym azotem.
8. Temperatura pod normalnym ciśnieniem ciekłego azotu wynosi -196 stopni, co można wykorzystać jako źródło zimna o bardzo niskiej temperaturze. Zgniatanie opon w niskiej temperaturze, przechowywanie genów w szpitalach itp. wykorzystują ciekły azot jako źródło zimna.
2. W jaki sposób ciekły azot chroni komórki?
Najpowszechniej stosowaną techniką kriokonserwacji komórek jest metoda kriokonserwacji w ciekłym azocie, która wykorzystuje głównie metodę powolnego zamrażania z odpowiednią ilością środka ochronnego do zamrożenia komórek.
Uwaga: Jeśli komórki zostaną bezpośrednio zamrożone bez dodatku żadnego środka ochronnego, woda wewnątrz i na zewnątrz komórek szybko utworzy kryształki lodu, co spowoduje szereg niepożądanych reakcji. Przykładowo odwodnienie ogniw zwiększa lokalne stężenie elektrolitów, zmienia wartość pH i powoduje denaturację niektórych białek z powyższych powodów, powodując zaburzenie struktury przestrzeni wewnętrznej ogniwa. Powoduje uszkodzenia, obrzęk mitochondriów, utratę funkcji i zaburzenia metabolizmu energetycznego. Kompleks lipoproteinowy na błonie komórkowej również ulega łatwemu zniszczeniu, powodując zmiany w przepuszczalności błony komórkowej i utratę zawartości komórki. Jeśli w komórkach utworzy się więcej kryształków lodu, wraz ze spadkiem temperatury zamarzania objętość kryształków lodu wzrośnie, co spowoduje nieodwracalne uszkodzenie konfiguracji przestrzennej jądrowego DNA, co doprowadzi do śmierci komórki.
Ciepło ukryte i jawne pochłaniane przez żywność z ciekłym azotem w kontakcie z żywnością powoduje jej zamrożenie. Ciekły azot zostaje wyrzucony z pojemnika, nagle przechodzi do normalnej temperatury i ciśnienia, po czym przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy. Podczas tego procesu zmiany fazowej ciekły azot wrze i odparowuje w temperaturze -195,8 ℃, stając się azotem gazowym, a utajone ciepło parowania wynosi 199 kJ/kg; if -195,8 Gdy temperatura wzrośnie do -20°C w atmosferze azotu pod ciśnieniem atmosferycznym, może pochłonąć 183,89 kJ/kg ciepła jawnego (ciepło właściwe oblicza się jako 1,05 kJ/(kg·K)), które jest pochłaniane przez ciepło parowania i ciepło jawne pochłonięte podczas procesu zmiany fazowej ciekłego azotu. Ciepło może osiągnąć 383 kJ/kg.
W procesie zamrażania żywności, ponieważ w jednej chwili odbierana jest duża ilość ciepła, temperatura żywności jest szybko obniżana od zewnątrz do wewnątrz, aby zamrozić. Technologia szybkiego zamrażania ciekłym azotem wykorzystuje ciekły azot jako źródło zimna, które nie szkodzi środowisku. W porównaniu z tradycyjnym chłodzeniem mechanicznym może osiągnąć niższą temperaturę i wyższą szybkość chłodzenia. Technologia szybkiego zamrażania ciekłym azotem charakteryzuje się dużą szybkością zamrażania, krótkim czasem, a żywność jest dobrej jakości, zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa i jest wolna od zanieczyszczeń.
Technologia szybkiego zamrażania ciekłym azotem jest szeroko stosowana do szybkiego zamrażania produktów wodnych, takich jak krewetki, biała przynęta, kraby biologiczne i uchowce. Badania wykazały, że krewetki poddane obróbce technologią szybkiego zamrażania ciekłym azotem mogą zachować wysoką świeżość, kolor i smak. Co więcej, niektóre bakterie mogą również zostać zabite lub zatrzymać rozmnażanie w niskiej temperaturze, aby osiągnąć wyższy poziom warunków sanitarnych. Wymagaj.
Kriokonserwacja: Ciekły azot można stosować do kriokonserwacji różnych próbek biologicznych, takich jak komórki, tkanki, surowica, plemniki itp. Próbki te można przechowywać przez długi czas w niskiej temperaturze iw razie potrzeby przywracać do pierwotnego stanu. Kriokonserwacja ciekłym azotem jest powszechnie stosowaną metodą przechowywania, często stosowaną w badaniach biomedycznych, rolnictwie, hodowli zwierząt i innych dziedzinach.
Hodowla komórkowa: Do hodowli komórkowej można również stosować ciekły azot. Podczas hodowli komórkowej można zastosować ciekły azot w celu konserwacji komórek do późniejszych operacji doświadczalnych. Ciekły azot można również stosować do zamrażania komórek, aby zachować ich żywotność i właściwości biologiczne.
Przechowywanie komórek: Niska temperatura ciekłego azotu może utrzymać stabilność i integralność komórek, jednocześnie zapobiegając starzeniu się i śmierci komórek. Dlatego ciekły azot jest szeroko stosowany do przechowywania komórek. Komórki zakonserwowane w ciekłym azocie można w razie potrzeby szybko odzyskać i wykorzystać do różnych manipulacji eksperymentalnych.
Zastosowanie ciekłego azotu do celów spożywczych przypomina lody z ciekłym azotem, ciastka z ciekłym azotem, zamrażanie ciekłym azotem i znieczulenie w medycynie również wymagają ciekłego azotu o wysokiej czystości. Inne gałęzie przemysłu, takie jak przemysł chemiczny, elektroniczny, metalurgia itp., mają inne wymagania dotyczące czystości ciekłego azotu.
